Análise dos Parâmetros do Contator DC (I), Referente à Tensão de Contato

Em relação à tensão de contato

Os parâmetros dos contatores CC são a base central para seleção, instalação e operação segura, abrangendo três dimensões principais: desempenho elétrico, características operacionais e proteção de segurança. Este artigo se concentra em uma análise detalhada da tensão de contato principal dos contatores CC.

1、Tensão de comutação (Usw)    ('Usw' não é um código geral universalmente aceito; neste artigo, refere-se especificamente à tensão de comutação.)

Refere-se ao valor da tensão CC que seus contatos principais podem transportar, fazer e quebrar com segurança sob condições nominais, e é um parâmetro chave para garantir que não ocorra quebra de arco ou danos ao equipamento durante o processo de comutação. Para compreender este parâmetro, os seguintes pontos principais devem ser compreendidos:

（1） Princípio da correspondência de tensão: A tensão do circuito em aplicações práticas deve ser menor ou igual à tensão de comutação do contator. Se a tensão do circuito exceder este valor, é fácil gerar um arco inextinguível entre os contatos durante a comutação, resultando na ablação ou adesão dos contatos.

（2） Coordenação com parâmetros de corrente de interrupção: A tensão de comutação e a corrente de interrupção determinam em conjunto a capacidade de potência do contator (P=U×I). A tensão de comutação de um contator CC deve ser marcada juntamente com a corrente de interrupção, os ciclos de vida elétricos e o tipo de carga. Os usuários devem ler detalhadamente a folha de dados do contator CC correspondente ao selecionar um contator CC. Por exemplo: 750Vdc / 300A / 1000 ciclos (carga resistiva); 1000Vdc / 250A / 1000 ciclos (carga resistiva); 1500Vdc / 50A / 1000 ciclos (carga resistiva).

(3) Consideração de cargas indutivas: Se a carga em um circuito CC for um componente indutivo, como um motor ou indutor, uma força eletromotriz reversa será gerada durante a comutação. É necessário reservar uma margem de tensão mais alta (geralmente é recomendado que a tensão real não exceda 80% da tensão máxima de comutação) ou usar um diodo de roda livre para suprimir a tensão de pico.

(4) Fatores ambientais: Altas temperaturas e ambientes úmidos reduzirão o desempenho do isolamento, portanto, contatores CC com tensão de comutação mais alta devem ser selecionados adequadamente.

2、Tensão operacional nominal (Ue)

A tensão operacional nominal (Ue) dos contatos do contator CC é o principal parâmetro de referência para certificações de segurança (como UL, CE, TÜV, CCC). As certificações de segurança têm requisitos obrigatórios para a capacidade de fechamento e interrupção (ciclos de vida elétricos) dos contatores CC, e há diferenças entre as diferentes certificações de segurança. Aqui, GB/T 14048.4-2020 é tomado como exemplo.

Condições de criação e de ruptura para criação e quebra de capacidade de diferentes categorias de utilização 

GB/T 14048.4-2020 Tabela 7

Condições de criação e de ruptura para desempenho operacional convencional de diferentes categorias de utilização 

GB/T 14048.4-2020 Tabela 10

Os parâmetros das Tabelas 7 e 10 da GB/T 14048.4-2020 devem ser atendidos simultaneamente e são requisitos obrigatórios. Geralmente, antes de realizar a certificação de segurança para contatores CC, os fabricantes precisam realizar testes preliminares para determinar a corrente operacional nominal (Ie) e a tensão operacional nominal (Ue). Normalmente, a tensão nominal de operação (Ue) é inferior à tensão máxima de comutação. É necessário observar as diferenças entre “capacidade de fechamento e fechamento”, “desempenho operacional convencional” e “vida elétrica”. Geralmente, os fabricantes de contatores CC marcam apenas o número de ciclos de 'vida elétrica' ​​na folha de dados do produto, e diferentes ciclos de vida elétricos correspondem a diferentes tensões de comutação, correntes de interrupção, categorias de carga e frequências de comutação.

3、Tensão nominal de isolamento （Ui）

■    A tensão nominal de isolamento (Ui) de um contator CC refere-se ao valor máximo de tensão que o contator pode suportar por um longo período sob condições especificadas sem danos ao isolamento. É um indicador básico de segurança para o projeto e seleção de contatores e está diretamente relacionado à operação segura de contatores CC.

■    A tensão nominal de isolamento (Ui) é o 'limite superior da tensão suportável' do sistema de isolamento do contator e suas principais funções incluem os dois pontos a seguir:

（1） Garantir a segurança elétrica: Prevenir a quebra do isolamento causada por tensão excessivamente alta, o que pode levar a acidentes como vazamentos e curtos-circuitos.

（2）Servindo como referência de projeto: Parâmetros como estrutura de isolamento, distância de fuga e folga elétrica do contator devem ser projetados com base na tensão nominal de isolamento.

■    Notas:

（1） A tensão no circuito real (incluindo a tensão operacional normal e possível sobretensão) deve ser menor ou igual a Ui; caso contrário, o desempenho do isolamento falhará.

（2）Não é igual à tensão nominal de operação (Ue) ou à tensão máxima de comutação. Geralmente, Ui é superior à tensão máxima de comutação e a tensão máxima de comutação é superior a Ue.

（3）Fatores ambientais como temperatura, umidade e nível de poluição afetarão o desempenho do isolamento. Mesmo que a tensão não exceda Ui, ambientes agressivos ainda poderão causar danos ao isolamento.